(57)【要約】【課題】塵埃量が増えた場合の通風路を開閉させる弁の動作を制御することにより使用勝手の良い電気掃除機を提供する。【解決手段】弁５に駆動装置４を付けることにより弁５の動作を制御することができるようにし、弁５の開く速度を従来のばねで開かせていたものよりもゆっくりとした動作にさせるようにすることにより、吸引力が急に小さくなることを防ぎ、集塵室３内にある紙袋７内の集塵を圧縮することができ、紙袋７を交換する場合に集塵室３や電機掃除機の外部へ集塵をこぼしてしまうことを防ぐことができるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発生する電動送風機と、床面等にある塵埃を吸い込むための吸い込み口と、塵埃を蓄積する集塵室と、外気を流入することのできる通風路と、前記通風路を塞ぐ弁と、前記弁を駆動する駆動手段と、前記集塵室内の塵埃量を検出する塵埃量検出手段と、制御手段とを備え、前記塵埃量検出手段により検出された塵埃量が、予め設定した所定量以上と判断したとき、前記駆動手段が所定の動作時間をかけて前記弁を開状態とする構成とした電気掃除機。
【請求項２】
電気掃除機の吸引力を複数段可変することのできる調整手段を備え、前記調整手段により決定された吸引力により、駆動手段が弁を開状態とする動作時間を可変する構成にした請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
電動送風機の温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度検出手段で検出された温度レベルに応じて、駆動手段が弁を開状態とする動作時間を可変する構成にした請求項１記載の電気掃除機。
【請求項４】
駆動手段は、温度検出手段により検出された温度が予め設定した所定温度以上になった場合、開状態の弁を閉状態に再駆動することを特徴とした請求項３記載の電気掃除機。
【請求項５】
弁の開閉動作を複数回繰り返すことを特徴とする請求項４記載の電気掃除機。
【請求項６】
駆動手段は、弁の開閉回数があらかじめ設定した所定回数以上になったと判断した場合、前記弁を開状態のままで保持する構成にした請求項５記載の電気掃除機。
【請求項７】
駆動手段は、弁を開状態から閉状態にする場合、閉状態から開状態とする場合よりも短時間で駆動する構成にした請求項４〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用勝手に優れる機能を有した一般家庭等で使用される電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、この種の電気掃除機は、集塵室内の集塵量が増えると、集塵室内に外気を導入し、電動送風機を冷却して、温度的に保護するようにしている（例えば、特許文献１参照）。以下その構成を説明する。
【０００３】
図７は、前記特許文献１に記載された従来の電気掃除機を示すものである。図７に示すように、電動送風機１と、吸い込み口２と、塵埃を蓄積する集塵室３と、外気を流入することのできる通風路４と、前記通風路を塞ぐ弁５とこの弁５を閉状態に抑えておくばね６と集塵をためておく為の紙袋７から構成されている。
【特許文献１】特開平５−２５３１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、集塵室内に塵埃がたまっていくと吸い込み口２からの外気吸入量が少なくなり、電動送風機１の温度が上がり電動送風機を構成している巻線の温度が上がり巻線が断線しやすくなり、また電動送風機１自体の寿命が短くなるといったような影響が出てくるようになる。このようなことを防ぐために集塵室内に集塵がたまると集塵室内の真空度が上がり弁５が集塵室側に引っ張られ、一定値以上の真空度になった時にばね６が縮んで弁５が開き外気が電動送風機１まで流れ込み電動送風機１の温度を下げ、電動送風機１を保護することになる。
【０００５】
この構成の場合、塵埃量が増えていった時の集塵室３内の真空度が弁５を開くばね６の強さよりも強くなった時に弁５が一気に開くようになり吸い込み口２から塵埃を吸う力は急激に無くなってしまい、使用使者が掃除を行っている場合には急に塵埃を吸わなくなり、紙袋７を交換する場合に集塵が紙袋７内に多量にあるため集塵室３や外部へ紙袋７内の集塵をこぼしてしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、集塵室内にある紙袋内の塵埃を圧縮し塵埃が集塵室外へもれないようにし、紙袋の交換を行いやすくなるように使用勝手を向上させた電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、弁に駆動装置を付けることにより弁の動作を制御することができるようにし、弁の開く時間に所定時間をかけて、開く速度を従来のばねで開かせていたものよりもゆっくりとした動作にさせるようにしたものである。
【０００８】
これによって、吸引力が急に小さくなることがなくなり、集塵室内にある紙袋内の集塵を圧縮することができ、紙袋を交換する場合に集塵室や電機掃除機の外部へ集めた塵埃をこぼしてしまうことを防ぐことができるようになる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気掃除機は、紙袋を交換する場合に集塵をこぼしてしまうようなことを減少させることができ、使用勝手を大幅に向上させることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は吸引風を発生する電動送風機と、吸い込み口と、塵埃を蓄積する集塵室と、外気を流入することのできる通風路と、前記通風路を塞ぐ弁と前記弁を駆動する駆動手段と集塵室内の塵埃量を検出する塵埃量検出手段と電動送風機の温度を検出する温度検出手段と使用者が吸引風を変更する為の調整手段とを備え、前記塵埃量検出手段により検出された前記集塵室内の集塵量があらかじめ設定した所定量以上と判断した時、前記駆動手段が所定時間をかけて前記弁が開状態となるように駆動手段を動作させる構成とすることにより、集塵室内の集塵を圧縮することができ、紙袋交換等の作業を行いやすくすることができる。
【００１１】
第２の発明は、電気掃除機の吸引力を複数段可変することのできる調整手段を設け、特に第１の発明の駆動手段は、前記調整手段により決定されたポジションにより弁を開状態にする時間を可変する構成にしたことによりどのような吸引風の場合においても集塵室内の集塵を圧縮することができ、吸引力によらずに一定の圧縮をおこない紙袋交換等の作業を行いやすくすることができる。
【００１２】
第３の発明は、電動送風機の温度を検出する温度検出手段を設け、特に第１の発明の駆動手段は、前記温度検出手段で検出した温度レベルに応じて弁を開状態にする動作時間を可変する構成にすることに集塵室内の集塵を圧縮することができ、紙袋交換等の作業を行いやすくすることができる。
【００１３】
第４の発明は、特に第３の発明の駆動手段は、温度検出手段により検出した温度があらかじめ設定した所定温度のレベルに応じて、弁を開状態から閉状態に再駆動することを特徴とすることによりどのような吸引風の場合においても集塵室内の集塵を圧縮することができ、吸引力を持続し使用勝手を向上させることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に駆動手段は、温度検出手段により検出された温度があらかじめ設定した所定の温度レベルに応じて、弁の開閉動作を複数回繰り返すことを特徴とすることにより、吸引力を持続させることができるようになるとともに塵埃量が増えたことを使用者に認識させることができる。
【００１５】
第６の発明は、特に第５の発明の駆動手段は、弁の開閉回数があらかじめ設定した所定回数以上になったと判断した場合、前記弁を開状態のままで保持する構成にすることによりどのような吸引風の場合においても集塵室内の集塵を圧縮することができ、電動送風機の保護を確実に行えるようにすることができる。
【００１６】
第７の発明は、特に第４〜６の発明のいずれかひとつの発明の駆動手段は、弁を開状態から閉状態にする場合、閉状態から開状態とする場合よりも短時間で駆動する構成にすることにより吸引力を十分に活用することができる。
【００１７】
以下本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の掃除機本体の概略断面図、図２は同、電気掃除機のブロック図である。図３は同、電気掃除機の真空度の入力の関係図、図４は同、電気掃除機の塵埃量と弁開口量との関係図、図５は同、電気掃除機の動作時間と電動送風機の温度との関係図、図６は同、電気掃除機の動作時間と電動送風機の温度との関係図である。
【００１９】
図１において電動送風機１は床面等にある塵埃などを吸引する為のものであり、吸い込み口２を通して集塵室３内に設置された紙袋７の中に塵埃を吸引し、一旦ためておくものである。集塵室３に吸い込み口２とは別の部分に外気を導入することのできる通風路４を設け、通風路４を通常状態では閉じておく為の弁５が備えられている。弁５を開け閉めする為の駆動手段６が弁５を駆動することができるように取り付けられている。また、集塵室３内の圧力等を検出する為の塵埃量検出手段８が集塵室３内に設置されており、温度検出手段１０が電動送風機１の側面に設置されている。図２においては電動送風機１があり、電動送風機１及び他の構成部分を制御する為の制御手段９があり、駆動手段６、塵埃量検出手段８、温度検出手段１０及び吸引力を調整する調整手段１１が制御手段９に接続されており、弁５は駆動手段６と接続している。
【００２０】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２１】
まず、電動送風機１を駆動させて吸い込み口２から塵埃を吸引し、集塵室内３内の紙袋７内に塵埃をためていく。塵埃がたまっていくと集塵室３内の圧力が上昇していく。この紙袋７内すなわち集塵室３内の塵埃がどの程度たまったかを検出する為に塵埃量検出手段８を集塵室３内または集塵室３以外の電気掃除機本体内に設置する。この塵埃量検出手段８には集塵室３内の圧力を検出する為の圧力センサーを使用したり、電流センサーを使用することにより電動送風機１の電流値を検出して集塵室内の塵埃量を推定したり、集塵室内の塵埃量の重量を検出するなどによって、塵埃量を検出するものである。
【００２２】
このとき，吸い込んだ塵埃量が一定量以上たまると紙袋７の容量の限界となりこれ以上塵埃を吸い続けると吸い込み口２から塵埃があふれ出てしまう恐れがある。また、塵埃量がたまっていくと吸い込み口２からの吸引される風量が減少し、電動送風機１を構成している巻線の温度が耐熱温度を越えてしまい、電動送風機１が故障する原因となる恐れがある。そこでこの様になる前に、電動送風機１の温度を冷却する必要や、塵埃を吸い込まないようにする必要がでてくることとなる。
【００２３】
これらのことを解決するために、吸い込み口２とは別の通風路４から集塵室３内に外気を取り入れるようにする必要がある。この時通風路４から外気を取り入れるために通風路４に取り付けられた弁５を駆動手段によって開いていくようにする。弁５を開状態にすることにより、吸い込み口２以外の部分から集塵室３内に外気が導入されるようになるため吸い込み口２からの吸引力は低下し床面等の塵埃を吸引することができなくなる。また、通風炉４から集塵室３を通り電動送風機１に外気を導入することも同時にできるため、電動送風機１の温度上昇を抑えることもできるようになる。このときの駆動手段としては、モータなどを使用することができる。
【００２４】
また、このときの駆動方法のひとつの例としては次のようなものがあり図３により説明をする。電気掃除機が床面等の塵埃を吸い込み集塵室３内の塵埃量が増えると掃除機の真空度及び入力は図３の様に下がっていく。調整手段１１により掃除機の入力を変えていった場合、入力の高い場合と入力の低い場合とでそれぞれ図の様な動作となる。吸い込んだ塵埃の量が増え外気の取入れが必要となり弁５を完全に開状態とする動作点はそれぞれＡ’、Ｂ’の点となり、弁５の開状態になった後はＣ点に動作点が移動する。
【００２５】
また、駆動手段６が従来のようにばねの場合には、このＡ’、Ｂ’の動作点に至る直前のＡ”、Ｂ”から弁５を開く動作を開始する必要がある。このときの弁５の駆動状態は図４の様になる。この場合の例として、図４（ａ）は一定時間に一定量の塵埃を吸い込ませた状態での塵埃量と弁５の開口量を示し、図４（ｂ）は一定時間に一定量の塵埃を吸い込ませた場合の塵埃量と電動送風機１の温度を示すものとする。
【００２６】
駆動手段６を従来のばねにより弁５を開放する場合、集塵室３にたまった塵埃の量が増え、弁５を開く点（図３のＡ”、Ｂ”）となったとき弁５はばね圧により徐々に開口量を増やしていき、集塵室内の塵埃の量が一定の量まで達すると一瞬で開口量を完全に開いた状態にしてしまう（図４（ａ））。この状態は電動送風機１の定格温度を超えないようにばねの強さのばらつきも含めて定格温度よりも低い温度で弁５が完全に開くように設定を行っていた。本発明では駆動手段６にモータを使用する構成とし弁５の開口量を自由に設定することができ、ばねの様なばらつきを考慮しなくでも良くなるため、ばねによって弁５を開状態にした点からさらに吸引する塵埃量を増やすことができ、定格温度の直前で弁５を開状態となるような設定をすることができる。そこで、駆動手段６がばねの場合に開状態にしていた点から弁５を徐々に開くように動作させる。それによりばねの場合に比べ弁５を開状態にするまでの時間を延ばすことができるようになり、なおかつ電動送風機１の温度上昇速度も遅くし、弁５が開状態になるまでの時間を延ばすことができる。
【００２７】
この延ばすことのできる時間は、弁５の開放を何もせずに閉状態のままとした場合、ばねで弁５を開状態にする点から電動送風機１の定格温度まで約２０秒程度かかるのに対し３倍程度の約６０秒程度をかけて電動送風機１の定格温度に達するように弁５の開放量を設定するものとする。これにより、従来のばねで弁５を開放していた場合に比べ長い間塵埃を吸引し続けることができるようになる。また、調整手段１１により入力を低くした場合、電動送風機１の温度が上昇する速度も遅くなるためさらにさらに時間を延ばすことができるようになる。このような制御を行うことにより塵埃が集塵室３内にたまってきても限界まで吸引力を維持することができるためにより多量の塵埃を吸引することができ、また入力が低い状態を維持するため省エネの効果も得ることができ、さらに高調波電流も抑えることができるようになる。
【００２８】
また、図４から、吸引した塵埃の量でなく電動送風機１の温度を温度検出手段１０によって検出し、温度によって弁５の開口量を設定することもできる。これにより、掃除を行う周囲環境に影響を受けることなく１の保護を確実に行うことができるようになり性能を十分に引き出すことができるようになる。
【００２９】
また、図４（ｂ）に示すように電動送風機１の温度は入力の高い場合，入力の低い場合でそれぞれ図のような動作をするようになる。入力が高い場合には電動送風機１の温度も上がりやすくなっているため弁５を閉じるときには閉じる速度を早くし、入力の低い場合には電動送風機１の温度の上がりかたは入力の高い場合よりも遅いため弁５を閉じる速度を遅くする。この動作は入力には関係なく温度のみに依存した動作とさせると掃除を行う周囲環境などによらず電動送風機１の保護を確実に行うことができるようになり性能も十分に引き出すことができるものとなる。
【００３０】
また、図５（ａ）に示すように温度検出手段１０が設定温度ｔａとなり弁５を開放状態とし、外気を取り入れて電動送風機１の温度が下がり、温度検出手段１０の検出する温度が設定温度ｔｂとなった時に再び弁５を閉じるように駆動手段６を駆動させる。これにより吸引力が再び戻るようになる。このとき、弁５を閉じる場合には、弁５開く場合よりも短時間で閉状態にするようにする。これにより、吸引力をすばやく確保できるようにする。
【００３１】
さらに図５（ｂ）のようにこの設定温度ｔａ、ｔｂになった時に弁５の開閉を繰り返すような動作をさせることにより、限界まで吸引力を持続することができるようになり、なおかつ使用者が塵埃量がたまり紙袋７を交換する必要が近いことを、特別な表示手段を使用することなく認識することができるようになる。
【００３２】
また、図５（ｃ）のようにこの弁５の開閉回数が所定の回数繰り返した時電動送風機１の温度は上がりすぐに上昇しやすい状態になっており集塵室内の集塵量もほぼ満杯状態となっているため、弁５を開放状態のままにすることによって吸引力を下げ、電動送風機１を冷却する状態とする。これにより、電動送風機１を確実に保護することができるようになる。
【００３３】
また、図６に示している異常温度ｔｃまで電動送風機１の温度が温度検出手段１０によって検出された場合、何らかの異常状態が起こっていると判断し、弁５を開放状態にするような制御を行い、これによっても電動送風機１を確実に保護することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、使用者の使用勝手を大幅に向上させることができ、商品性の向上および今後の高入力化による性能の向上に対応していくことができる。
【００３５】
更に、本発明の制御を行うことにより電動機の温度保護が必要な電気掃除機以外の機器、例えば電気洗濯機、衣類乾燥機等の電動機を用いる電動機器であればどのような機器においても利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除機本体の概略断面図
【図２】同、電気掃除機における回路ブロック図
【図３】同、電気掃除機の真空度と入力との関係図
【図４】（ａ）同、電気掃除機における集塵量と弁の開口量との関係図（ｂ）同、電気掃除機における集塵時間と電動送風機温度との関係図
【図５】（ａ）同、電気掃除機における電気掃除機の動作時間と電動送風機の温度との関係図（ｂ）同、電気掃除機の他の動作時間と電動送風機の温度との関係図（ｃ）同、電気掃除機の他の動作時間と電動送風機の温度との関係図
【図６】同、電気掃除機における動作時間と電動送風機の温度との関係図
【図７】従来の電気掃除機の掃除機本体の概略断面図
【符号の説明】
【００３７】
１    電動送風機
２    吸い込み口
３    集塵室
４    通風路
５    弁
６    駆動手段
７    紙袋
８    塵埃量検出手段
９    制御手段
１０  温度検出手段
１１  調整手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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